如何通过Openssl实现私有CA,并为HTTP服务提供TLS/SLL安全机制

Openssl是SSL的开源实现(可以免费下载应用程序),是一种安全机密程序,主要用于提高远程登录访问的安全性。也是目前加密算法所使用的工具之一,功能很强大。
Openssl为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议,包括了主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能(CA)以及SSL协议,并提供了丰富的应用程序供测试或其它目的使用,例如我们将会使用Openssl实现私有CA,并实现证书颁发。
[list=1]
[]OpenSSL:SSL的开源实现
[
] libcrypto:通用加密库,提供了各种加密函数
[] libssl:TLS/SSL协议的实现,基于会话的、实现了身份认证、数据机密性和会话完整性的TLS/SSL库
[
] openssl:多用途的命令行工具;能够实现私有证书颁发机构;即在公司内部实现身份的验证;
[/list][b] SSL:(Secure Socket Layer)安全套接字层,通过一种机制在互联网上提供密钥传输。其主要目标是保证两个应用间通信数据的保密性和可靠性,可在服务器端和用户端同时支持的一种加密算法。目前主流版本SSLV2、SSLV3(常用)。

下面通过此图来了解如何实现SSL功能,在介绍之前,我们来说说SSL提供哪些功能:[/b][list=1]
[]1、数据的机密性:通过对称加密算法实现数据的机密性。
[
]2、数据的完整性:通过单向加密算法保证数据的完整性。
[]3、身份的安全验证:提供数据发送者的身份。
[/list]
解说SSL会话过程:[list=1]
[
]注:前提服务器端在本地通过非对称加密算法生成一对密钥,并将公钥信息发送给CA证书颁发机构,CA给服务器端颁发数字证书,并将证书发送至服务器端。
[]SSL会话建立过程:
[
]第一步:客户端向服务器端建立连接请求(TCP/IP)
[]第二步:当TCP/IP建立完成后,客户端和服务器之间协商使用哪种加密算法,如(TSLv1/SSLv2/SSLv3)。
[
]第三步:协商完成后,服务器将公钥发送给客户端,客户端接收公钥信息。
[]第四步:客户端到CA证书颁发机构下载CA公钥信息,并对服务器端发送的证书做验证。
[
]第五步:随后,客户端在本地通过对称加密算法生成密钥,然后用服务器端发送的公钥进行对这段密钥进行加密,发送至服务器端,其保证了数据的机密性。
[]第六步:服务器用自己的私钥对这段数据进行解密,得到密钥,然后将客户端的请求数据进行加密发送给客户端。
[
]第七步:客户端接到响应,并用密钥进行机密,得到数据。
[]第八步:通信结束后,断开会话通道(TCP/IP)
[/list]那如何通过Openssl构建私有CA呢,在配置之前我们来介绍下关于Openssl的基本使用:[list=1]
[
]OpenSSL:SSL的开源实现
[] libcrypto:通用加密库,提供了各种加密函数
[
] libssl:TLS/SSL协议的实现,基于会话的、实现了身份认证、数据机密性和会话完整性的TLS/SSL库
[] openssl:多用途的命令行工具;能够实现私有证书颁发机构;即在公司内部实现身份的验证;
[
]openssl:
[] genrsa:通过RSA算法,生成密钥(私钥和公钥)
[
] req:申请和生成证书
[] -new:生成新的证书
[
] -x509:互联网常用的一种标准
[] -in:证书的位置(签署证书及证书请求常常用到)
[
] -out:证书的存放位置
[*] -days:证书的有效期限
[/list][b]构建基于Openssl创建私有CA,并完成SSL/TLS机密机制:
配置环境:三台虚拟机
172.16.88.1/16)CA证书颁发机构并提供HTTP功能–Linux
测试端(192.168.0.203/24)–Windows xp

Seq1:在CA证书颁发机构,使用Openssl生成一对密钥(私钥和公钥)[/b][list=1]
[]# cd /etc/pki/CA
[
]# (umask 077; openssl genrsa -out private/cakey.pem 2048) ##创建私钥,并将权限改为600
[/list]Seq2: 编辑Openssl主配置文件:
# vim /etc/pki/tls/openssl.confSeq3:下面就开始为CA自身,签署证书:[list=1]
[]# openssl req -new -x509 -key -in private/cakey.pem -out cacert.pem -days 365 ##生成自签证书
[/list]Seq4:为CA准备目录及文件[list=1]
[
]# cd /etc/pki/CA
[]# mkdir certs crl newcerts ##相关证书存放目录
[
]# touch index.txt ##相关证书信息
[]# echo “01” > serial ##颁发证书的序列
[/list]Seq5:配置安装HTTP服务及安装mod_ssl模块提供TLS/SSL功能[list=1]
[
]# yum install httpd mod_ssl -y
[]# vim /etc/httpd/httpd.conf #最后一行添加如下内容,并注释DocumentRoot "/var/www/html"行,大约在281行
[
]<VirtualHost 172.16.88.1:80>
[]DocumentRoot “/www/example.com”
[
]ServerName www.example.com
[]
[
]
[]# service httpd restart && chkconfig httpd on
[
]# echo “

Test Hettp Server

” > /var/www/html/index.html #测试页
[/list]Seq6:进行简单的测试:nniiijj:
ok!!HTTP服务正常工作。

Seq7:为HTTP服务器端配置密钥并向CA发送证书颁发请求[list=1]
[]# mkdir /etc/httpd/ssl
[
]# cd /etc/httpd/ssl
[]#(umask 077; openssl genrsa -out httpd.key 1024)
[
]# openssl req -new -key -in httpd.key -out httpd.csr -days 3650
[/list][b]

Seq8:CA为HTTP服务颁发数字证书:
[/b][list=1]
[*]# cd /etc/httpd/ssl # openssl ca -in httpd.csr -out httpd.crt -days 3650
[/list]
[b]

Seq9:查看CA的颁发的证书信息:
[/b]Seq10:配置SSL的主配置文件(/etc/httpd/conf.d/ssl.conf)[list=1]
[]# vim /etc/httpd/conf.d/ssl.conf
[
]在81行后面添加如下内容:
[]<VirtualHost 172.16.88.1:443>
[
]DocumentRoot “/www/example.com”
[]ServerName www.example.com
[
]然后在114和121行更改下内容:
[]114 SSLCertificateFile /etc/httpd/ssl/httpd.crt
[
]121 SSLCertificateKeyFile /etc/httpd/ssl/httpd.key
[/list][b]Seq11:启动httpd服务,并查看相应的443端口是否属于正常打开状态

service httpd restart ##重新读取配置文件[/b]Seq12:将CA的公钥信息下载到windows 客户端并重命名为cacert.crt,并安装此证书然后测试。 然后使用[b]https://www.example.com是否可以正常访问:

[/b]

不错,进来瞅瞅!